Boremudder er et komplekst multi-komponent dispergeret system af suspension, emulsion og luftede væsker, der bruges til at skylle brønde under boring .
Brugen af borevæsker til boring af brønde blev første gang foreslået i 1833 af den franske ingeniør Fauvel, som, mens han observerede en wireline-boring, hvor boremaskinen stødte på vand, bemærkede, at det strømmende vand var meget effektivt til at fjerne borespåner fra godt. Han opfandt et apparat, hvor det skulle pumpe vand under borestangen, hvorfra borespånene blev skyllet ud med vand til overfladen mellem borestangen og brøndboringen. Princippet har været uændret den dag i dag.
Formålet med BR:
· kompenserer reservoirtryk;
· danner en filtreringskage på brøndens vægge og styrker dermed ustabile aflejringer. Reducerer virkningen af borevæskefiltratet på klipperne ved at adskille de borede formationer og det åbne hul;
transporterer stiklinger fra brønden og holder det i suspension, efter at cirkulationen stopper;
overfører hydraulisk energi til borehulsmotoren og boret;
Forhindrer skrammer, sammenbrud osv.;
· giver højkvalitets åbning af produktive lag ;
Giver smørende og anti-korrosionseffekt på boreværktøjet;
· køler og smører boret ;
· forhindrer muligheden for komplikationer under boring (differentiel fastklæbning, tab, olie- og gasshows osv.);
Giver information om det geologiske afsnit.
I borepraksis anvendes borevæsker på vand (tekniske vand-, salt- og hydrogelopløsninger, polymer-, polymer-ler- og leropløsninger), kulbrinte (kalk-bitumenmørtel, invertemulsion) og beluftede baser.
Ved boring i kemogene aflejringer anvendes saltmættede leropløsninger, hydrogeler; i tilfælde af mulig udslip og jordskred af brøndvæggene, hæmmede opløsninger; kemogene ustabile bjergarter.
Ved boring under forhold præget af unormalt høje tryk, anvendes vægtede borevæsker under ukomplicerede forhold - teknisk vand, polymerlerfrit og polymerlerslam med lavt tørstofindhold.
Effektiviteten af borevæsker afhænger af deres egenskaber, som omfatter densitet , viskositet , væsketab , statisk forskydningsspænding, strukturel ensartethed, gasindhold, sand; thixotropi , indhold af Na , K , Mg ioner .
Væsketabet af boremudderet er karakteriseret ved volumenet af filtratet (fra 2 til 10 cm³) adskilt fra mudderet gennem en standard filteroverflade ved et trykfald på ~100 kPa i 30 minutter. Tykkelsen af sedimentet på filteret (filterkagen), som dannes under bestemmelsen af vandtab, varierer inden for 1-5 mm. [en]
Indholdet af den faste fase i borevæsken karakteriserer koncentrationen af ler (3-15%) og vægtningsmiddel (20-60%). For at sikre effektiviteten af boringen (afhængigt af specifikke geologiske og tekniske forhold) styres borevæskens egenskaber ved at ændre forholdet mellem indholdet af den dispergerede fase og dispersionsmediet og indføre specielle materialer og kemikalier i dem. For at forhindre, at vand og gas vises ved unormalt høje reservoirtryk, øges tætheden af borevæsken ved at indføre specielle vægtningsmidler (f.eks. kridt op til 1500 kg/m³, baryt og hæmatit op til 2500 kg/m³ eller mere) eller reducere den til 1000 kg/m³ på grund af beluftning af borevæsken eller tilsætning af skummidler ( sulfanol , lignosulfonat ) til den. Indholdet af den faste fase af borevæsken reguleres af et tre-trins rensesystem på vibrerende solde; de gasformige stoffer separeres i en afgasser . Derudover indføres selektive flokkuleringsmidler i opløsningen for at kontrollere indholdet af den faste fase .
En særlig klasse af reagenser bruges til at kontrollere egenskaberne af kulbrintebaserede opløsninger. Disse omfatter emulgatorer (fedtsyresæber, emultal og andre), vandafvisende midler (sulfanol, kvaternære aminer, organiske siliciumforbindelser), filtreringsreduktionsmiddel ( organohumater ).
Borevæsker forberedes umiddelbart før boring og under dens proces.
Til fremstilling af borevæsker anvendes fint dispergeret plastler med et minimum af sandindhold, der er i stand til at danne en tyktflydende, langtidsholdbar suspension med vand . De bedste egenskaber er i det væsentlige alkaliske (natrium) varianter af montmorillonit (bentonit-ler), lerpulvere, som hovedsageligt anvendes til boring af olie- og gasbrønde og til fremstilling af leropløsninger med lav densitet.
Skadelige urenheder i ler, der forværrer stabiliteten af leropløsninger, er gips , opløselige salte , kalksten .
Ifølge de tekniske specifikationer (TU U 39-688-81 [2] ) er hovedindikatoren for kvaliteten af lerråmaterialer og lerpulvere beregnet til fremstilling af borevæsker opløsningsudbyttet - antallet af kubikmeter af en opløsning (suspension) af en given viskositet opnået fra 1 ton lerråmaterialer. Derudover reguleres opløsningens densitet og sandindholdet.
De fleste borevæsker i boreoperationer genbruges gennem følgende cyklus:
Sien består af en række vibrerende metalgitre, der bruges til at adskille opløsningen fra gyllen. Opløsningen strømmer gennem risten og vender tilbage til sumpen.
Slampartikler falder ned i slisken til fjernelse. De kan rengøres inden bortskaffelse af miljømæssige og andre årsager. Nogle stikpartikler er udvalgt af geologer for at studere tilstanden inde i brønden.
Alkalisk brunkulsboremudder er et boremudder, hvori der indføres en vis mængde alkalisk brunkul .
Kalk-bitumen mudder er et oliebaseret boremudder, hvis dispergeringsmedium er dieselbrændstof eller olie , og den dispergerede fase er stærkt oxideret bitumen, calciumoxid, baryt og en lille mængde vand, der er nødvendig til kalklæskning.
Letvægtsmudder - boremudder, reduceret i vægt, letvægts, som har en lavere densitet . At. bruges til at bore og dræbe brønde i formationer med lavt reservoirtryk.
Polymermudder — vandbaseret boremudder indeholdende lineære polymerer med høj molekylvægt; sædvanligvis brugt i hårde klippeboringer.